i energoefektivitāte celtniecĪbĀ turpinājums -2
DESCRIPTION
I Energoefektivitāte CELTNIECĪBĀ Turpinājums -2. Dr.paed. Anda Z eidmane PIC, Jelgava, Latvija 19-20.08.2009. 1.2. Bioklimatiskās ēkas. Energoefektivitāte CELTNIECĪBĀ. 2.2. Atdzesēšana – gaisa kondicionēšana. 1.1. Ēkas n orobežojoš ā konstrukcija. 2.1. Apkure. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
II
EnergoefektivitāteEnergoefektivitāte
CELTNIECĪBĀCELTNIECĪBĀTurpinājums -2Turpinājums -2
Dr.paed. Anda ZeidmaneDr.paed. Anda ZeidmanePIC, Jelgava, LatvijaPIC, Jelgava, Latvija
19-20.08.200919-20.08.2009
EnergoefektivitāEnergoefektivitāte CELTNIECĪBĀte CELTNIECĪBĀ
1. ĒKU KONSTRUKTĪVIE
LEMENTI
1.1. Ēkas norobežojošā konstrukcija
1.2. Bioklimatiskās ēkas
2. KLIMATA AIZSARDZĪBA
2.1. Apkure
2.2. Atdzesēšana – gaisa kondicionēšana
3.KARSTĀ ŪDENS IEGUVE
MĀJOKĻOS
4. APGAISMOJUMS 5. ELEKTROIERĪCES
6. SAULES BATERIJAS
6. SAULES BATERIJAS6. SAULES BATERIJAS
Saules gaismas pārveidošana elektroenerģijā
Ir vairāki sinonīmi jēdzienam “saules baterijas” (angliski “Photovoltaic” jeb PV): fotovoltāža, fotoelektrība.
-ir „elektroenerģijas iegūšana ar Saules gaismas palīdzību”, tas ir tā saucamais fotolelektriskais efekts
Elementi sastāv no viena vai diviem
pusvadītāju materiālu slāņiem.
Kad saules gaisma apstaro elementus, ap slāņiem rodas elektriskais lauks, izraisot pieslēgtajā slodzē elektronu plūsmu.
Saules bateriju elementos lieto silīciju, kas saistītā veidā ir atrodams smiltīs - tā izmantošanas iespējas ir praktiski neizsmeļamas
Jo lielāka ir gaismas intensitāte, jo lielāka elektronu plūsma
6. SAULES 6. SAULES BATERIJASBATERIJASKā darbojas Saules baterijas
elements ?Standarta saules baterijas silīcija elements rada apmēram 0,5–0,6 V līdzspriegumu (LS).
Elementa izejas strāva (un jauda) ir atkarīga no - tā efektivitātes - laukuma lieluma,
-uztvertās saules gaismas elementa plūsmas
Saules stari
Fotoelektriskais panelis
Elektriskā slodze
6. SAULES 6. SAULES BATERIJASBATERIJAS
Saules bateriju elementu izgatavošanas process
Viens no veidiem
izmantot kristālisko silīciju elementu ražošanā.
Šī veida elementu efektivitāte svārstās starp 12% un 17%; un sastāda 90% no tirgus piedāvājuma šodien.
Ir iespējami trīs tehnoloģiski procesi:
1) no plānām loksnēm, ko izgatavo no
monokristāliskā silīcija
2) no polikristāliskā silīcija
3) vai sajaucot silīciju ar citiem pusvadītāju materiāliem, tā sauktais, amorfais tips.
6. SAULES 6. SAULES BATERIJASBATERIJAS
Saules bateriju elementu izgatavošanas process
Otrs veids
- plānās plēves uzklāšanas tehnoloģija
Pēdējā laikā zinātniskie pētījumi ir pilnveidojuši saules bateriju elementu ražošanu, panākot 40% pārveidošanas efektivitāti ar tā saucamajiem daudzslāņu elementiem, kurus izgatavo no gallija, indija, arsēna un ģermānija.
Jaunākie elementi
Paneļus izgatavo, uzputinot ļoti plānus fotojūtīga materiāla slāņus uz kāda ne pārāk dārga materiāla pamata,
kā piemēram, stikla, nerūsējoša tērauda vai plastmasas.
Plānas plēves uzklāšanas process ir lētāks salīdzinājumā ar kristāla tehnoloģijām, tomēr ražošanas izmaksu priekšrocību samazina ievērojami sliktākā efektivitāte
(no 5% līdz 13%).
Diemžēl augsto ražošanas izmaksu dēļ tie vēl nav nopērkami
6. SAULES 6. SAULES BATERIJASBATERIJASSaules bateriju
lietošana-kosmosa kuģos
-kalkulatoros, rotaļlietās, apgaismojumam un citās patēriņa precēs.
- lai pievadītu elektrību tādām nomaļiem reģioniem, kā Arktiskās stacijas, kalnu mājiņas utml.
- Saules bateriju sistēma domāta enerģijas patēriņa samazināšanai ēkā un var atrasties gan uz jumta, gan ēkas fasādes pusē, neizraisot trokšņus, un padarot interesantāku mājas dizainu
- Ēkās
Sprieguma pārveidotājs pārveido saules baterijas saražoto līdzstrāvu (LS) maiņstrāvā (MS) parasto elektroierīču darbināšanai.
6. SAULES 6. SAULES BATERIJASBATERIJAS
Cik daudz elektroenerģijas saules baterija var saražot?jāņem vērā vairāki faktori:
1. Konkrēta ģeogrāfiska vieta, starojums un saules spīdēšanas stundu skaits
2. Paneļu pareizs novietojums un slīpums
3. Saules baterijas tehnoloģiskā risinājuma efektivitāte2.1. Virziens un
pavērsums2.2. Apēnojums
2.3. Slīpums
Eiropā paneļu optimālais slīpuma leņķis ir no 26º (Grieķijas D) līdz pat 48º (Eiropas Z)
jūlijs
septembris
novembris
A
Z
R
D
6. SAULES 6. SAULES BATERIJASBATERIJAS
Saules bateriju ģeogrāfiskā informācijas sistēma (PVGIS)
(Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS)
Globālais starojums- rāda starojumu uz vienu kvadrātmetru virsmas gadā
Jo tumšāka ir brūnā krāsa konkrētā vietā, jo lielāka būs iegūtā enerģija
Saules ražotā elektroenerģija- informē, cik daudz elektrības saules baterijas sistēma ar 1kW jaudu var saražot konkrētā vietā. Aprēķinātā vērtība ietver zudumus un tehnoloģiskā risinājuma nepilnības
6. SAULES 6. SAULES BATERIJASBATERIJAS
Saules enerģijas potenciāla aprēķināšana konkrētā vietā
piemērs Sardīnijā (Itālija) (skat karti) Saules baterija ar 1kW jaudu var saražot apmēram 1350 kWh elektroenerģijas gadā
Saules baterijas jauda -1 kW , paneļu jauda - 200W
Cik vajag paneļus? 5 paneļi (to iegūst: 1 kW (vai 1000 W)/200W = 5).
Saslēgumus neveido nepāra skaita paneļi, tātad nepieciešami ir 6 paneļi. katrs panelis ir 2 m2, tad saslēguma kopējā virsma būs 12 m2
(to iegūst: 2 m2 x 6 paneļi).
Lai būtu mazāki zudumi, labāk ir uzstādīt saules bateriju ar lielāku virsmu.
.
Cik lielai jābūt saules baterijas kopējai virsmai?
Eiropas iedzīvotāja vidējais enerģijas patēriņš uz vienu iedzīvotāju ir 3200 kWh gadā
Tātad saules baterija ar 2 kW jaudu saražos (1350 x 2)= 2700 kWh elektrības gadā.
6. SAULES 6. SAULES BATERIJASBATERIJAS
Secinājumi
* Viens no svarīgākajiem atjaunojamās enerģijas avotiem ir Saules starojuma enerģija, kura rodas no Saules; tā ir par velti, tās resursi ir neizsmeļami, un to var dažādi izmantot.
* Trīs galvenie veidi ir: pasīvais siltums, saules termālais siltums un saules baterijas, kur izmanto fotoelektrisko efektu (elektroenerģijas ieguve ar gaismas palīdzību).
* Saules baterijas elementus izgatavo no kristāliskā silīcija trīs dažādos tehnoloģiskos procesos:
1) no plānām loksnēm, kuras izgatavo no monokristāliskā silīcija;
2) no plānām loksnēm, kuras izgatavo polikristāliskā silīcija, 3) sajaucot silīciju ar citiem pusvadītāju materiāliem (tā
sauktais, amorfais tips).
Šo trīs tehnoloģisko risinājumu produkcija sastāda 90% no tirgus piedāvājuma.
6. SAULES 6. SAULES BATERIJASBATERIJAS
Secinājumi
* Standarta saules baterijas elements ar virsmas laukumu 16 cm² var saražot tikai apmēram 2 W maksimālās jaudas.
Taču simtiem saslēgtu elementu, kas veido fotoelektrisko paneli, var ģenerēt no 10W līdz 300W un pat vairāk, atkarībā no izmantotā tehnoloģiskā risinājuma.
* Elektroenerģijas daudzums, ko var saražot saules baterija, ir galvenokārt atkarīgs no trīs faktoriem:
- saules starojuma daudzuma, kas sasniedz attiecīgo ģeogrāfisko
vietu, - paneļu pavērsuma un slīpuma, - no to izgatavošanas tehnoloģiskajiem risinājumiem.